Глава 7. Соединения элементов IV группы

В этой главе рассматриваются элементы трех групп периодической системы IПА-группы бора, IVA-группы углерода и группы VA — сурьма и висмут. Атомы их характеризуются застройкой электронами р-подуровня наружного уровня. У этих элементов, за исключением алюминия, восстановительная способность выражена сравнительно слабо. В свободном состоянии они характеризуются свойствами, отличающимися от свойств типичных металлов. Некоторые из соответствующих элементарных веществ (кремний, германий) являются полупроводниками, иные (бор, алмаз) отличаются большой твердостью. Значение в современной технике как элементарных веществ, так и некоторых соединений этих элементов очень велико. [c.170]

В конце каждой главы на примере наиболее типичного элемента группы показана взаимосвязь между основными его соединениями с указанием реагентов и условий проведения процессов. Квадратами на схемах обозначены простые вещества, прямоугольниками — солеобразные соединения, кружками — оксиды и эллипсами— гидроксиды (гидратированные оксиды, кислоты и основания). При этом для веществ, имеющих несколько различных способов написания, приводятся все их основные формульные обозначения. Как и в радиальных схемах, переходы от одного вещества к другому показаны стрелками, над которыми обозначены реагенты, в скобках рядом с ними иногда указывается среда (кислая — И" ", щелочная — ОН , нейтральная — Н2О). Комбинации из нескольких реагентов обозначаются с помощью знака -[- , при наличии нескольких равнозначных реагентов они отделяются друг от друга точкой с запятой. [c.172]

Структура многих простых соединеиий элементов группы ПБ уже была описана в предыдущих главах. Кадмий, как и циик, проявляет единственное валентное состояние, и его структурная химия не вызывает особого интереса поэтому далее сосредоточим основное внимание па соединениях цинка и ртути. [c.290]

О комплексных соединениях элементов У1П группы мы здесь не будем говорить, так как они служи.та нам иллюстративным материалом в предыдущих главах. [c.594]

В настоящую главу включены те антибиотические вещества, у которых уже установлены суммарные формулы , но химическое строение которых выяснено еще настолько неполно, что не представлялось возможным рассмотреть их ни в одной из предыдущих глав. Эти соединения распределены в данной главе на три группы. К первой отнесены антибиотики, состоящие только из углерода, водорода и кислорода, ко в горой — те, в состав которых помимо трех указанных элементов входит азот, и, наконец, третью группу составляют антибиотики, имеющие в своем составе еще и другие элементы (серу, хлор). Внутри каждой из эгих групп антибиотики располагаются в порядке возрастания числа атомов углерода в молекуле, а в случае их равенства-—по возрастанию числа атомов водорода и других элементов. [c.198]

Первые три главы посвящены в основном современным представлениям о природе металл-углеродной связи и методам образования этой связи (реакции со свободными металлами, взаимодействие с галогенидами металлов, реакции металлоорганических соединений и др.). В последующих главах рассматриваются металлоорганические соединения элементов I—УП групп периодической системы даются сравнительные характеристики органических производных данной группы, методы синтеза и пути использования соединений. Рассматриваются также органические производные переходных металлов, особые типы металлоорганических соединений (перфторалкильные производные, карбонилы и карбиды металлов и др.). Отдельная глава посвящена применению металлоорганических соединений в органическом синтезе неметаллических производных. [c.4]

Соединения пятой группы элементов одинакового структурного типа часто имеют заметное сходство и их свойства при переходе от фосфора к висмуту, по мере того как элемент все более становится металлом, постепенно изменяются. В настоящей главе обсуждается не каждый элемент в отдельности, как в предыдущих главах, а проводится сравнение элементов. Соединения группируются по структурному типу согласно ниже приведенной классификации. [c.220]

В предыдущем разделе мы видели, что изменение реакционной способности элементов третьего периода основано на изменении электронных конфигураций атомов. Элементы, имеющие высокую энергию ионизации и свободные валентные орбиты, обычно присоединяют электроны и действуют как окислители. Элементы, у которых энергия ионизации заметно ниже, имеют тенденцию отдавать электроны и действуют как восстановители. Теперь мы попытаемся объяснить кислотно-основные свойства гидроокисей элементов третьего периода также на основе электронного строения атома. Подобную проблему мы уже рассматривали в главе 19 для кислородсодержащих кислот хлора. В этой главе мы опять столкнулись с соединениями, содержащими группу [c.551]

В больщинстве случаев частота поглощения для группы X—СНз остается для данного частного элемента X сравнительно постоянной, однако это справедливо не для всех элементов. Частоты соединений с группой СНз—N меняются, по-видимому, очень сильно (гл. 14). Установленные соотношения рассматриваются в главах, относящихся к каждому из элементов. [c.31]

В табл. 76 приведены известные окислительные потенциалы для соединений элементов этой группы, позволяющие понять многое в химическом поведении, которое мы опишем в следующих разделах этой главы. [c.268]

В следующих разделах этой главы соединения азота будут рассмотрены более подробно, а здесь мы укажем лишь, что небольшой размер в сочетании с большой электроотрицательностью приводит к существенным различиям в химических и физических свойствах между азотом и остальными элементами этой группы. Кроме того, азот отличается присущей ему склонностью к образованию кратных связей и отсутствием -орбиталей. [c.283]

Уникальные особенности азота в этой группе уже были рассмотрены выше. К ним можно отнести небольшой размер, высокую электроотрицательность, склонность к образованию кратных связей, отсутствие доступных -орбиталей для того, чтобы координационное число могло быть выше четырех. Образование цепей из одинаковых атомов не особенно характерно для химии азота, но весьма обычно для других элементов группы как в форме элементов, так и в соединениях, причем способность к образованию цепей уменьшается в ряду Р > Аз > 5Ь. Энергии ординарных связей, приведенные в предыдущем разделе, позволяют объяснить такое поведение полезно также сопоставление с углеродом. Интересны также различия между простыми гидридами углерода и азота метан в жидком состоянии не ассоциирован и кипит при очень низкой температуре, тогда как аммиак является сильно ассоциированной жидкостью со сравнительно высокой температурой кипения. Это можно объяснить тем, что азот обладает более высокой электроотрицательностью и имеет еще неподеленную пару электронов, которая может давать водородную связь (см. главу 6), а также основным характером МНз. [c.285]

В настоящей главе обсуждаются функциональные группы, которые в нашей классификации обозначены словом разные это те функции, которые по каким-либо причинам не были включены ни в одну из предшествующих глав. Так, кислотные и основные функции не так просто отнести к числу функциональных групп, содержащих те или иные элементы, т. е. причислить, например к функциям азота, кислорода или серы. Аналогично определение метильных групп и других углеводородных структур нельзя рассматривать в разделах, посвященных алкенам и алкинам (см. гл. 10). Наконец, число органических соединений, содержащих мышьяк, бор и другие неметаллы, а также металлы, недостаточно велико, и рассматривать их в отдельных главах нецелесообразно. [c.369]

В этой главе рассмотрена большая группа реакций ферментативного-гидролиза различных производных стероидных соединений. Объединяет эти реакции, во-первых, их химическое содержаиие — разрыв связи С—O с присоединением к осколкам элементов воды и, во-вторых, характер катализирующих эти реакции ферментов все они неспецифичны по отношению к стероидам и способны гидролизовать аналогичные производные других групп соединений — фенолов, терпенов и др. [c.190]

Как следует из изложенного, единственные общие методы получения металлоорганических соединений III группы элементов — это синтез посредством воздействия гриньярова реактива на галогенид элемента (в случае бора также па его алкоксильное производное) и имеющее гораздо меньшее значение взаимодействие тех же галогенидов или самих металлов с ртутноорганическими соединениями. (Подробности см. в соответствующих главах.) [c.8]

К переходным элементам периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева относят те из них, у которых заполняется предвнешняя й-оболочка. За исключением цинка, кадмия и ртути, все они имеют недостроенную -оболочку. Цинк, кадмий и ртуть относят к переходным элементам, поскольку они близки им по ряду свойств. Отличаются же они проявлением единственной степени окисления + 2 и в этом отношении похожи на з-элемен-ты — щелочноземельные металлы, с которыми они находятся в одной группе. Как отмечалось в предыдущей главе, переходные элементы побочной подгруппы III группы также имеют одну степень окисления +3. Все же остальные переходные элементы отличает разнообразие проявляемых степеней окисления, обилие окислительновосстановительных реакций, широкое изменение кислотно-основных свойств в соединениях. Наличие неспаренных й-электронов приводит к проявлению широкого круга магнитных, электрических и оптических свойств этих элементов. [c.154]

Изображение кристаллических структур, в которых атом X связан более чем с одним другим атомом X, можно упростить, показав, как группы АХ соединяются между собой через общие атомы X. Два важнейших полиэдраэто тетраэдр и октаэдр, л поскольку на чертежах структур они появляются в различных ориентациях, важно уметь распознавать их вид. На рис. 5.1 показаны проекции тетраэдра и октаэдра, а также пары октаэдров с общим ребром или общей гранью. В настоящей главе мы опишем наиболее важные структуры, которые можно сконструировать из этих двух типов полиэдров, соединенных по вершинам, ребрам или граням, или же из каких-либо комбинаций этих полиэдрических элементов. Примем два правила, касающихся обобществления атомов X, которые принадлежат разным координационным группам АХ . Первое заключается в том, что если ребро обобществлено, то соединяемые им вершины не засчитываются в число обобществленных вершин, и аналогично три вершппы и три ребра обобществленной грани не засчитываются в число обобществленных вершин и ребер. Второе правило упрощает описание и классификацию полиэдрических структур. Рассмотрим соединение тетраэдрических групп по ребрам. Если, как это показано на рис. 5.2, а, где тетраэдр виден вдоль оси S4 (4), обобществлены два противолежащих ребра, каждый тетраэдр соединен с двумя другими по ребрам и каждый атом X является общим только для двух тетраэдров. Если же два обоб-ществ к-пных ребра имеют общую вершину, как в цепи на рис. 0.2,6, тетраэдр (например, заштрихованный тетраэдр па рпсупке) соединяется через атомы X пе только с двумя другими (Е) по ребрам, но также еще с двумя тетраэдрами (V) через общие вершины, и в результате три атома X от каждого тетра-- дрн принадлежат трем тетраэдрам (т. е. они связаны с тремя атомами А). Такое соединение вершин играет роль первого этапа в соединении ребер и не влияет на топологию как в случае а, [c.227]

Принятое расположение материала Справочника. В распределении материала по главам V—XXXI тома I Справочника, а также в расположении таблиц II тома выдержан принцип, по которому составлены современные термохимические справочники (см. том II, рис. 1). В соответствии с этим вначале приводятся данные для кислорода, затем для водорода, его изотопов и их соединений с кислородом, затем следует гелий и другие элементы группы инертных газов, фтор и другие галогены и далее элементы всех групп Периодической системы вплоть до элементов первой группы. Для каждого элемента приводятся его соединения со всеми предыдущими, причем вначале следуют одноатомные соединения, затем двухатомные и т. д. по мере увеличения числа атомов в соединении. [c.22]

Та же характеристика процесса, но уже для органических веществ приведена на рис. 161. Здесь сравниваются значения АЩт в рядах веществ, образованных последовательным замещением одного элемента другим. Все прямые пересекаются в одной точке, соответствующей значению (А Я298)сн. экстраполяция дает (ДЯ298)с74 — 59 ккал/люль. К графикам, подобным рассмотренным, приводит и сопоставление значения энергии кристаллической решетки соединений элементов первой и второй групп [37 (см. главу IX). [c.214]

Очевидно, что столь широкие классификации, как рассмотренные выше, неизбежно включают и малоценные элементы, которые могут использоваться только в качестве промоторов, а также вещества, которые могут выполнять только функции носителя. Судя но частоте упоминания в патентной и прочей литературе и ио величине активности, важное значение среди неречисленных выше элементов имеют только элементы, указанные курсивом их применяют как раздельно, так и в различных сочетаниях. Наиболее часто в промышленных процессах, рассматриваемых в дапно11 главе, применяются соединения металлов группы Via и группы железа, сочетание окислов или сульфидов кобальта и молибдена и сульфиды никеля и вольфрама. Сочетания окиси кобальта и окиси молибдена на носителях или без носителей могут представлять собой смеси этих соединений или химическое соединение молибдат кобальта. Обычно все эти катализаторы называют кобальт-молибденовыми. [c.387]

В данной главе показано, что алюминийорганические соединения являются удобными реагентами для получения алкильных производных других элементов с помощью процессов алкилирования. Все полученные типы алкилпроизводных были уже известны при применении в качестве алкилирующих агентов триалкилалюминиев было открыто только одно совершенно новое соединение (или группа соединений). Это соединение — монометилтитантрихлорид (и его очень нестойкие гомологи) — получается реакцией, которую открыли Берман и Бестиан в лаборатории фирмы Фарбверке Хёхст [c.296]

Это соединение родственно так называемым комплексным металлоорганическим катализаторам (которые открыли Циглер, Хольцкамп, Брейль и Мартин [304—308, 317]), представляющим собой высокоактивные каталитические системы для ряда самых различных процессов полимеризации (линейный полиэтилен низкого давления, изотактический полипропилен и поли-а-олефины, различные типы полибутадиена, синтетический натуральный каучук , циклододекатриен из бутадиена). Такие катализаторы в общем виде могут быть получены путем смешения соединений металлов групп 1УБ—УПВ (а также и УШБ) с различными алкилметаллами, особенно с алкилпроизводными алюминия. В подобных смесях обычно происходит восстановление. С того времени, как были открыты эти новые катализаторы, им было посвящено множество публикаций самых различных авторов был открыт ряд интересных новых комплексных соединений, образующихся из алюминийорганических соединений и соединений других соответствующих элементов (в особенности Т1) [25, 32, 177, 194—197]. Обзор этой новой и довольно обширной области современного катализа не мог бы уложиться в рамки намеченного объема данной главы поэтому мы можем лишь сослаться на некоторые исследования, представляющие [c.296]

В табл, 27 сопоста]влены теплоты образования нормальных окислов МгО и других солеобразных соединений щелочных металлов, которые можно рассматривать как приближенную меру сродства, проявляющегося при образовании соответствующих срединений. На первый взгляд можно думать, что усиление электроположительного характера элементов в ряду литий—цезий должно проявляться также в увеличении сродства образования (соответственно теплот образования) солеобразных соединений. Однако табл. 27 показывает, что на самом деле это не совсем так. Это обусловлено тем, что, как было показано в предыдущей главе, сродство образования окисей и т. д. суммируется из нескольких составляющих, которые при переходе от самого легкого к самому тяжелому элементу группы изменяются различным образом. [c.179]

В этой главе рассмотрены причины изменения частот колебаний свободных групп ХН и те соотношения, которые связывают эти изменения с изменениями таких свойств, как длина связей, энергия диссоциации, реакционная способность, полярность связи и т. п. Особые случаи колебаний групп, участвующих в водородных связях, рассмотрены отдельно в гл. 8. Самые большие изменения, которые связаны с заменой самого атома X, достаточно хорошо понятны, и поэтому рассматриваются в первую очередь. Меньшие, но очень существенные изменения, которые наблюдаются нри замещении при каком-нибудь атоме X, более интересны, однако более трудны для объяснения. Изменения -уСН, которые проявляются в ряду СНз, СНг= и СН=, легко могут быть объяснены с точки зрения изменений состояния гибридизации атома углерода. Можно было бы предполагать, что связь будет укорачиваться по мере возрастания -характера связывающих орбиталей, и действительно, значения частот находятся примерно в отношении 25 33 50, которого и следовало ожидать для ряда зр , и зр. Значительно труднее интерпретировать более тонкие изменения, которые проявляются в случае метилфторида, имеющего более низкую частоту валентных колебаний СН по сравнению с метилхлоридом. Вероятно, что за эти аномалии частично ответственны динольные взаимодействия между атомами и внешними электронами. Это подтверждается тем, что изменения частот колебаний ХН в случае соединений элементов второго или высших периодов обычно подчиняются простой зависимости от значений а Тафта, тогда как частоты соединений элементов первого периода, имеющих меньшие размеры, часто не следуют этой закономерности. Ясно, что ни частота, ни силовая постоянная не являются достаточно адекватной характеристикой связи таких элементов и что соответствующие измерения должны быть дополнены другими исследованиями. [c.94]

Подобно углероду кремний образует химические соединения со многими элементами. Однако число химических элементов, способных к образованию кремнистых соединений, несколько меньше, чем число элементов, образующих соединения с углеродом. В частности, щелочные металлы, образующие с углеродом карбиды, не способны, за исключением лития, к образованию кремнистых соединений. Соединения кремния с неметаллами уже рассмотрены в предыдущих главах. Соединения кремния с металлахми получили название силицидов. Последние можно разбить на две группы. [c.143]

Вначале Менделеев предположил сходство урана с элементами группы железа, о чем и писал в Основах химии , посвятив в первом издании химии урана главу .Аналоги железа кобальт, никель, марганец, хром (и уран) . Однако тогда уже Менделеев заметил, что при некотором сходстве с элементами группы железа в соединениях типа ЭО, Э2О3 есть немало отличительных признаков, заставляющих с осторожностью допускать сближение его с железом . Прежде всего бросалась в глаза больщая летучесть низщего хлорида урана (ему приписывалась формула иСЬ). Это было особенно странно, если учесть большой атомный вес и плотность урана. Тогда невольно напрашивалось сравнение с платиновыми металлами. [c.26]

В предыдущих главах были рассмотрены главным образом реакции озона с углеводородами. Представлялось интересным сравнить скорости и механизмы этих реакций с ближайшими аналогами углерода — непереходными элементами IV группы периодической системы. К сожалению, наиболее интересные реакции озона с соединениями углерода, содержашдми кратные связи, нельзя сопоставить с аналогичными реакциями соседних элементов этой подгруппы, так как они кратных связей не образуют. Было предпринято много попыток получить соединения, содержащие группы у8 1=31( , = или 31=0, но они не [c.313]

Последующая развертка периодической системы заключается в размещении по группам элементов с заполняющимися р -подоболочками (табл. 7). Эта таблица проста и в соответствии с максимальным числом электронов в заполненной s p -оболочке имеет уже восемь групп. Номер группы равен числу электронов на внешней оболочке и соответствует следовательно, I — для водорода, лития и щелочных металлов II — для бериллия, магния и щелочноземельных металлов III — для элементов-группы бора IV — для группы углерода V — для группы азота VI — для группы кислорода VII — для группы фтора и VIII — для инертных газов. С этой точки зрения инертные газы представляют главную или Villa подгруппу. Наименование их нулевой группой (0), указывающее на их химическую инертность или нулевую валентность, обусловленную относительной устойчивостью заполненной внешней оболочки, не соответствует ни числу электронов на внешних оболочках их атомов, ни их способности образовывать соединения, в которых они проявляют валентности 2+, 44-, б-Н и даже 84- (см. главу II). Обоснование размещения инертных газов в качестве главной подгруппы а VIII группы сделано в работе [49] в 1962—1963 гг. [c.30]

В книге Реми. новые сведения в области химии того или другого элемента приведены в большинстве случаев, соответствуюш,их главах в виде многочисленных дополнений петитом. Безусловно, в учебниках для высшей школы должны быть отражены как новые идеи и теории, так и новые экспериментальные данные, относяш иеся к химии отдельных элементов. Но этот новый фактический материал желательно в большей степени обобщать и частично приводить в виде сводных таблиц, как это, например, сделано в гл. XIII при рассмотрении интерметаллических соединений элементов первой — четвертой групп. Таким путем можно было бы сократить объем книги. [c.6]

Зависимость кристаллической структуры элементов от их места в периодической таблице показана в табл. 6.9. Общая закономерность для металлов состоит в том, что они, как правило, образуют кристаллы с гексагональной плотнейшей упаковкой, кубической плотнейшей упаковкой и объемноцентрированные структуры. Кубические структуры преобладают для элементов первой и второй групп. Кристаллы инертных газов также имеют плотнейшую упаковку. Для других неметаллов характерно разнообразие кристаллических структур. Структура кристаллов в большой степени зависит от относительных электроотрицательностей. Соответствующие фо1рмулы обсуждались ранее в этой главе. При соединении элементов первой или второй группы с элементами из шестой или седьмой групп образуются ионные структуры. Другие металлы образуют кристаллы с промежуточным типом связи. Соединения элементов, находящихся в центре периодической таблицы, относятся, как правило, к молекулярным кристаллам, и их структура может чрезвычайно широко меняться, хотя некоторые из них и образуют ковалентные кристаллы. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология